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1、岩土工程教研室课件系列之 工程地质学 天津城市建设学院土木工程系 工程地质学 目录 8 工程地质勘察 1 目的 获取建筑场地及其有关地区的工程地质条件的原始资料和工程地质论证 2 基本原则 坚持为工程服务 有明确的目的性和针对性 3 要求 按勘察阶段的要求 正确反映工程地质条件 提出工程地质评价 为设计 施工提供依据 4 基本方法 工程地质测绘 工程地质勘探与取样 工程地质现场测试与长期观测 工程地质资料室内整理等 8 工程地质勘察 工程地质勘察阶段 建筑工程地质勘察也称为岩土工程勘察 可行性研究勘察 符合选址或确定场地要求 初步勘察 符合初步设计或扩大初步设计要求 详细勘察 符合施工图设计要
2、求 各个阶段都有具体任务 应解决的问题 重点工作内容 工作方法 工作量等 遵从规范 手册 8 工程地质勘察 工程地质勘察阶段 可行性研究勘察阶段选址阶段 应对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价 应避开下列地区 地段 1 不良地质现象发育且对场地稳定性有直接危害或潜在威胁 2 地基土性质严重不良的 3 对建 构 筑物抗震危险的 4 洪水或地下水对建 构 筑物有严重不良影响的 5 地下有未开采的有价值矿藏或未稳定的地下采空区的 8 工程地质勘察 工程地质勘察阶段 本阶段要求 内容 1 收集区域地质 地形地貌 地震 矿产和附近地区的工程地质资料及当地的建筑经验 2 在收集和分析已有资料的基础上 通过踏
3、勘 了解场地的地层 岩性 岩石和土的性质 不良地质现象及地下水等工程地质条件 3 对工程地质条件复杂 已有资料不能符合要求 但其他条件较好且倾向于选取的场地 应根据具体情况进行工程地质测绘及必要的勘探工作 8 工程地质勘察 工程地质勘察阶段 初步勘察阶段场地内建筑地段岩土工程稳定性评价 1 收集本项目的可行性研究报告 场址地形图 工程地质 工程规模等资料 2 初步查明地层 构造 岩土性质 地下水埋藏条件 冻结深度 不良地质现象的成因 分布及其对场地稳定性的影响和发展趋势 进行必要的测绘与勘察 3 对抗震设防烈度大于等于7 地区 应初步判定场地和地基效应 8 工程地质勘察 工程地质勘察阶段 详细
4、勘察阶段密切结合技术设计或施工图设计 按不同建构筑物或建筑群提供详细的工程地质资料和设计所需要的岩土技术参数 对建筑地基作出岩土工程评价 为基础设计 地基处理 不良地质现象的防治等具体方案作出论证 结论和建议 8 工程地质勘察 工程地质测绘 综合性地质测绘1 任务 在地形图上填绘出测区工程地质条件 工程地质勘察 测绘 勘探 试验 8 工程地质勘察 工程地质测绘 综合性地质测绘 2 内容及比例尺内容 包括工程地质条件的所有要素 地层 岩性 构造 地貌 水文地质条件 物理地质现象已有建筑物变形破坏 建筑经验 天然建筑材料质量及分布等 比例尺 1 小比例尺 1 5 000 1 50 000 可研阶段
5、 2 中比例尺 1 2 000 1 5 000 初勘阶段 3 大比例尺 1 100 1 1 000 详勘阶段 复杂条件 特殊问题 8 工程地质勘察 工程地质测绘 综合性地质测绘 3 测绘方法 1 像片成图法 航卫片调绘 2 实地测绘法 1 路线法 2 布点法 3 追索法 8 工程地质勘察 遥感技术在工程地质测绘中的应用 电磁辐射理论 探测技术 接收 传送 处理 卫星照片 航空照片 1 应用方法 1 初步解译 2 野外踏勘和验证 3 成果成图2 遥感影像资料的比例尺 1 航片比例尺 1 25 000 1 100 000 2 卫星影像不同时间多波段 1 250 000 1 500 000 3 热红
6、外图像 不小于1 50 000 8 工程地质勘察 工程地质勘探 工程地质勘探工作一般是在测绘工作基本完成后 根据测区内的综合条件 有针对性的布置勘探点 勘探深度的 用勘探工作的成果补充 检验和修改调查测绘工作的成果 常用的勘探方法有三类 坑探 槽探 钻探和地球物理勘探 坑探 槽探最简易的勘探方法 常用的有剥土 槽探 坑探等 注意回填 8 工程地质勘察 工程地质勘探 2 钻探采用钻探机具对深部的工程地质条件进行揭露的一种工作方法 它分为轻便钻探和钻探两种 轻便钻探利用洛阳铲 锥探和小螺纹钻等进行钻探的方法 钻探一般是利用大型钻机进行钻探的方法 常用的钻机是机械回转钻机 8 工程地质勘察 工程地质
7、勘探 2 钻探 钻探过程包括三个基本程序 A 破碎岩土 采用人力和机械方法 使小部分岩土脱离整体而成为粉末 岩土块或岩土芯 破碎一般是借助冲击力 剪切力 研磨和压力来实现的 B 采取岩土 用冲洗液 或压缩空气 将孔底破碎的碎屑冲到孔外 或者用钻具 抽筒 勺形钻头 螺旋钻头 取土器 岩芯管等 靠人力或机械将孔底的碎屑或样心取出于地面 C 保全孔壁 一般采用套管或泥浆来护壁 8 工程地质勘察 工程地质勘探 2 钻探 钻进方法有以下四种 A 冲击钻进 采用底部圆环状的钻头 将钻具提升到一定高度 利用钻具自重 迅猛放落 钻具在下落时产生冲击动能 冲击孔底岩土层 使岩土达到破碎 B 回转钻进 采用底部嵌
8、焊有硬质合金的圆环状钻头进行钻进 钻进中施加钻压 使钻头在回转中切入岩土层 达到加深钻孔的目的 C 振动钻进 采用机械动力所产生的振动力 通过连接杆和钻具传到圆筒形钻头周围土中 D 综合式钻进 综合冲击回转两种钻进方法 在钻进过程中 钻头克取岩石时 施加一定的动力 对岩石产生冲击作用 使岩石的破碎速度加快 同时由于冲击力的作用使硬质合金刻人岩石深度增加 在回转中将岩石剪切掉 8 工程地质勘察 工程地质勘探 3 地球物理勘探 1 电法勘探电法勘探可分为自然电场法和人工电场法两种 工程地质勘探中常采用人工电场法的电阻率法 它主要利用仪器测定岩 土体导电性的差异来识别地质情况的一种方法 8 工程地质
9、勘察 工程地质勘探 3 地球物理勘探 2 弹性波法弹性波法包括地震勘探 声波及超声波探测 它是人式激发振动 来研究地质体中的传播规律 以判定地质情况 岩体状态及特性 3 地球物理测井地球物理测井是利用地层之间的物性差异 采用不同的物理方法 了解钻井中的地质和水文地质情况的方法 8 工程地质勘察 工程地质勘探 3 地球物理勘探 4 地质雷达地质雷达是一种高频电磁波 利用电磁波在不同介质中的传播规律 探明地质条件的一种方法 8 工程地质勘察 土试样的采取 1 原状土的概念保留土的原状结构的试样 1 土样扰动的原因 1 外界条件引起的土试样的扰动 如钻进过程 工艺 取土方法等 2 取样过程土体的应力
10、环境发生了变化 3 采取土样的取土器 2 土样扰动程度分级 1 级 不扰动 可进行所有的试验项目 2 级 轻微扰动 可进行土类定名 含水量 密度 3 级 显著扰动 可进行土类定名 含水量 4 级 完全扰动 可进行土类定名 8 工程地质勘察 土试样的采取 2 减少土试样扰动的注意事项1 合理的钻进方式 1 敏感土层 疏松砂层 采用回转钻进 2 泥浆护壁 减少扰动 3 钻孔孔径适当 保持与取土器间距 4 取土前一次钻进不宜过深 减少扰动 5 取土深度 进土深度在取土前准确量取 2 操作过程细致稳妥 避免认为扰动3 及时腊封 注明上下 贴上标签 做好记录4 在封存 运输 开土等 注意避免扰动 严防振
11、动 日晒 雨淋 冻结 8 工程地质勘察 工程地质勘察报告书 工程地质报告书是工程地质勘察的文字成果 报告书的任务在于阐明工作地区的工程地质条件 分析存在的工程地质问题 并作出工程地质评价 得出结论 工程地质报告书的内容 结构上 一般分为绪言 一般部分 专门部分和结论 工程地质报告书样本 8 工程地质勘察 工程地质勘察图件 工程地质报告书应附有各种工程地质因 如分析图 专门图 综合图等等 这些图件对说明工程地质报告书是最基本的 工程地质报告书赖以这些图件来说明和评价 2 工程地质剖面图 3 钻孔柱状图 8 工程地质勘察 4 土工试验图表 8 工程地质勘察 工程地质勘察图件 5 现场原位测试图件如载荷试验 标准贯入试验 十字板剪力试验 静力触探试验等的成果图件 6 其他专门图件对于特殊性土 特殊地质条件及专门性工程 根据各自的特殊需要 绘制相应的专门图件 如各种分析图等
